DE102004007209B4 - Circuit arrangement and method for determining the load current by a clocked inductive load applied to a supply voltage - Google Patents

Circuit arrangement and method for determining the load current by a clocked inductive load applied to a supply voltage Download PDF

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Abstract

Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Laststromes durch eine getaktet an eine Versorgungsspannung (Vbat) angelegte induktive Last (L), wobei die Schaltungsanordnung folgende Merkmale aufweist:
– eine Strommessimpedanz (30), die in Reihe zu der induktiven Last (L) anschließbar ist und die eine erste und zweite Anschlussklemme (31, 32) aufweist,
– einen Messverstärker (20) mit einem ersten und zweiten Eingang (21, 22) und einem Ausgang (23),
– eine Pegelschieberanordnung (40) mit einer ersten und einer zweiten Eingangsklemme (41, 42) und einer ersten und einer zweiten Ausgangsklemme (43, 44), die dazu ausgebildet ist, ein an der ersten Eingangsklemme (41) anliegendes Potential auf ein um einen vorgegebenen Potentialwert verschobenes Potential an der ersten Ausgangsklemme (43) abzubilden und ein an der zweiten Eingangsklemme (42) anliegendes Potential auf ein um einen vorgegebenen Potentialwert verschobenes Potential an der zweiten Ausgangsklemme (44) abzubilden,
– erste Schaltmittel (S1A, S2A), die dazu ausgebildet sind, die erste Anschlussklemme...
Circuit arrangement for determining the load current by means of an inductive load (L) clocked to a supply voltage (Vbat), the circuit arrangement having the following features:
A current measuring impedance (30) connectable in series with the inductive load (L) and having first and second terminals (31, 32),
A measuring amplifier (20) having first and second inputs (21, 22) and an output (23),
- A level shifter assembly (40) having a first and a second input terminal (41, 42) and a first and a second output terminal (43, 44), which is adapted to a voltage applied to the first input terminal (41) potential to one to image a predetermined potential value of the shifted potential at the first output terminal (43) and to map a potential applied to the second input terminal (42) to a potential shifted by a predetermined potential value at the second output terminal (44),
- First switching means (S1A, S2A), which are adapted to the first terminal ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Ermittlung des Laststromes durch eine getaktet an eine Versorgungsspannung angelegte induktive Last.The The present invention relates to a circuit arrangement and a Method for determining the load current by a clocked at a supply voltage applied inductive load.

Es gibt unterschiedlichste Anwendungen, bei denen induktive Lasten, wie beispielsweise Elektromotoren oder elektrisch betätigbare Ventile, getaktet nach Maßgabe eines pulsweitenmodulierten Ansteuersignals an eine Versorgungsspannung angelegt werden, um dadurch die Stromaufnahme der Last zu regeln. Bei Elektromotoren kann über das Tastverhältnis der Pulsweitenmodulation und die davon abhängige Stromaufnahme beispielsweise die Drehzahl der Motoren geregelt werden. Zur geeigneten Ansteuerung der Last ist es dabei erforderlich, den die Last durchfließenden Laststrom zu erfassen.It There are many different applications where inductive loads, such as electric motors or electrically operated Valves, timed to specification a pulse width modulated drive signal to a supply voltage be created to thereby regulate the power consumption of the load. With electric motors can over the duty cycle the pulse width modulation and the dependent power consumption, for example the speed of the motors are regulated. For suitable control the load, it is necessary, the load current flowing through the load capture.

1 zeigt ein Beispiel für die Verschaltung einer induktiven Last L zum pulsweitenmodulierten Anlegen der Last an eine Versorgungsspannung. Die Last L ist in Reihe zu einem nach Maßgabe eines pulsweitenmodulierten Signals PWM angesteuerten Schalters S zwischen eine Klemme für Versorgungspotential Vbat und eine Klemme für Bezugspotential GND geschaltet. Zur Erfassung eines die Last L durchfließenden Laststromes ist eine Strommessimpedanz Z vorgesehen, die zwischen die Last L und den Schalter S geschaltet ist. Der Schalter S liegt zwischen der Last L und Bezugspotential GND, parallel zu der Reihenschaltung aus induktiver Last L und Messimpedanz Z liegt eine Freilaufdiode D. 1 shows an example of the connection of an inductive load L for the pulse width modulated application of the load to a supply voltage. The load L is connected in series with a switch S controlled in accordance with a pulse width modulated signal PWM between a terminal for supply potential Vbat and a terminal for reference potential GND. For detecting a load current flowing through the load L, a current measuring impedance Z is provided, which is connected between the load L and the switch S. The switch S is located between the load L and reference potential GND, parallel to the series circuit of inductive load L and measuring impedance Z is a freewheeling diode D.

Bei der dargestellten Schaltungsanordnung kann eine Spannung Vm über der Messimpedanz Z abgegriffen werden, die nach dem ohmschen Gesetz über den Wert der Messimpedanz Z zu dem die Last L durchfließenden Strom in Beziehung steht. Bei geschlossenem Schalter S ist bei Vernachlässigung eines Spannungsabfalls über dem Schalter S diese Spannung Vm auf Bezugspotential GND bezogen und kann mittels eines einfachen Differenzverstärkers (nicht dargestellt) ausgewertet werden. Nach Öffnen des Schalters S wird die Messimpedanz Z weiter von einem Strom durchflossen, der nun jedoch über die Freilaufdiode D fließt. Die Messspannung Vm ist nun jedoch auf ein Potential bezogen, das um den Wert der Durchlassspannung der Diode D über dem Versorgungspotential Vbat liegt. Zur Auswertung solcher auf ein hohes Potential bezogener Messspannungen sind spezielle Verstärker, sogenannte Rail-to-Rail-Verstärker erforderlich, die in der Lage sind, Spannungen auszuwerten, die auf stark schwankende Bezugspotentiale bezogen sind. Derartige Verstärker sind allerdings aufwendig zu realisieren und deshalb kostenintensiv, weshalb man sich bislang vielfach darauf beschränkt, den Strom durch die induktive Last L nur während der Einschaltphase des Schalters S zu erfassen.at the illustrated circuit arrangement may have a voltage Vm across the Measuring impedance Z are tapped, which according to Ohm's law on the Value of the measuring impedance Z to the current flowing through the load L. in relationship. When switch S is closed, neglected a voltage drop over the switch S, this voltage Vm related to reference potential GND and can by means of a simple differential amplifier (not shown) evaluated become. After opening of the switch S, the measuring impedance Z is further traversed by a current, but now over the freewheeling diode D flows. The measuring voltage Vm is now related to a potential, the by the value of the forward voltage of the diode D above the supply potential Vbat lies. For the evaluation of such measuring voltages related to a high potential are special amplifiers, so-called rail-to-rail amplifiers required which are able to evaluate voltages that fluctuate greatly Reference potentials are related. However, such amplifiers are expensive To realize and therefore cost-intensive, which is why you so far often limited to the current through the inductive load L only during the switch-on of the To detect switch S

Die DE 199 15 593 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung mit einem Schaltelement, einer induktiven Last, einer Freilaufdiode und einem Strommesswiderstand gemäß 1. Bei dieser bekannten Schaltung wird eine Spannung über dem Strommesswiderstand über ein Tiefpassfilter einem Messverstärker zugeführt.The DE 199 15 593 A1 describes a circuit arrangement with a switching element, an inductive load, a freewheeling diode and a current measuring resistor according to 1 , In this known circuit, a voltage across the current measuring resistor via a low-pass filter is supplied to a measuring amplifier.

Die DE 38 43 507 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung mit einer induktiven Last, einer Freilaufdiode und einem Strommesswiderstand, wobei vorgesehen ist, eine Spannung über der induktiven Last nur in Ansteuerphasen bei sperrender Freilaufdiode oder nur in Ansteuerphasen bei leitender Freilaufdiode über die Spannung an dem Strommesswiderstand auszuwerten.The DE 38 43 507 A1 describes a circuit arrangement with an inductive load, a freewheeling diode and a current measuring resistor, wherein it is provided to evaluate a voltage across the inductive load only in Ansteuerphasen at blocking freewheeling diode or only in Ansteuerphasen at conducting freewheeling diode on the voltage across the current measuring resistor.

Die DE 102 00 650 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung eines Laststromes durch eine Last. Hierbei ist vorgesehen, eine über einem der Last nachgeschalteten Messwiderstand anliegende Messspannung in ein pulsweitenmoduliertes Signal umzuwandeln, dessen Pulsdauer abhängig von der Amplitude der Messspannung ist.The DE 102 00 650 A1 describes an apparatus and method for detecting a load current through a load. In this case, it is provided to convert a measurement voltage applied across a load resistor connected downstream of the load into a pulse-width-modulated signal whose pulse duration is dependent on the amplitude of the measurement voltage.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Ermittlung des Laststromes durch eine getaktet an eine Versorgungsspannung angelegte induktive Last zur Verfügung zu stellen, die/das einfach und kostengünstig realisierbar ist und einen Strommesswert sowohl während der Einschaltphasen, bei denen die Last an der Versorgungsspannung anliegt, als auch während der Ausschaltphasen zur Verfügung stellt.aim It is the object of the present invention to provide a circuit arrangement and a method for determining the load current by a clocked to an inductive load applied to a supply voltage available which is easy and inexpensive to implement and a current reading both during the switch-on phases, during which the load is at the supply voltage is present, as well as during the switch-off phases available provides.

Dieses Ziel wird durch eine Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This The object is achieved by a circuit arrangement according to claim 1 and by a method according to claim 4 solved. Advantageous embodiments The invention are the subject of the dependent claims.

Die Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Laststromes durch eine getaktet an eine Versorgungsspannung angelegte induktive Last umfasst eine Strommessimpedanz, die in Reihe zu der induktiven Last anschließbar ist und die eine erste und eine zweite Anschlussklemme aufweist, und einen Messverstärker mit einem ersten und zweiten Eingang und einem Ausgang. Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Pegelschieberanordnung mit einer ersten und einer zweiten Eingangsklemme und einer ersten und einer zweiten Ausgangsklemme, die dazu ausgebildet ist, ein an der ersten Eingangsklemme anliegendes Potential auf ein um einen vorgegebenen Potentialwert verschobenes Potential an der ersten Ausgangsklemme abzubilden und ein an der zweiten Eingangsklemme anliegendes Potential auf ein um einen vorgegebenen Potentialwert verschobenes Potential an der zweiten Ausgangsklemme abzubilden. Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin erste Schaltmittel, die dazu ausgebildet sind, die erste Anschlussklemme der Strommessimpedanz wahlweise direkt oder unter Zwischenschaltung der Pegelschieberanordnung an einen ersten Eingang des Messverstärkers anzuschließen, und zweite Schaltmittel die dazu ausgebildet sind, die zweite Anschlussklemme der Strommessimpedanz wahlweise direkt oder unter Zwischenschaltung des Pegelschiebers an den zweiten Eingang des Messverstärkers anzuschließen.The circuit arrangement for determining the load current by an inductive load clocked to a supply voltage comprises a current measuring impedance, which is connectable in series to the inductive load and having a first and a second terminal, and a measuring amplifier having a first and second input and an output , The circuit arrangement further comprises a level shifter arrangement having first and second input terminals and first and second output terminals configured to apply a potential applied to the first input terminal to one given potential value shifted potential at the first output terminal and map a voltage applied to the second input terminal potential to a shifted by a predetermined potential value potential at the second output terminal. The circuit arrangement further comprises first switching means, which are designed to connect the first terminal of the current measuring impedance either directly or with the interposition of the level shifter assembly to a first input of the measuring amplifier, and second switching means are adapted to the second terminal of the current measuring impedance either directly or with interposition of the level shifter to connect to the second input of the measuring amplifier.

Die vorliegende Erfindung macht sich zu Nutze, dass eine über der Messimpedanz abgreifbare, von dem Strom durch die induktive Last abhängige Messspannung auf zwei unterschiedliche Potentiale bezogen ist, abhängig davon, ob die induktive Last an die Versorgungsspannung angeschlossen ist oder ob sich die Last im Freilaufbetrieb befindet. Aufgabe des Pegelschiebers ist es dabei, während eines dieser Betriebszustände, die an den Anschlussklemmen der Messimpedanz anliegenden Potentiale jeweils in gleicher Weise so zu verschieben, dass dem Messverstärker bei beiden Betriebszuständen ein Spannungssignal zugeführt ist, das in etwa auf das gleiche Potential bezogen ist. Somit kann zur Ermittlung des Laststromes während beider Betriebszustände ein einfacher Messverstärker verwendet werden, beispielsweise ein Differenzverstärker, der nicht dazu ausgebildet sein muss, Spannungen mit stark schwankendem Gleichspannungs-Offset auszuwerten, die auf stark schwankende Potentiale bezogen sind, bzw. die einen stark schwankenden Gleichspannungs-Offset aufweisen.The The present invention utilizes that one above the Measuring impedance tapped, from the current through the inductive load dependent measuring voltage is related to two different potentials, depending on whether the inductive load is connected to the supply voltage or if the load is in free-running operation. Task of the level shifter it is there while one of these operating states, the potentials applied to the connection terminals of the measuring impedance in each case in the same way to move so that the amplifier at both operating states supplied a voltage signal which is roughly related to the same potential. Thus, can for determining the load current during both operating states a simple amplifier be used, for example, a differential amplifier, the must not be trained to voltages with greatly fluctuating DC offset evaluate, which are related to strongly fluctuating potentials, or which have a strongly fluctuating DC offset.

Die Pegelschieberanordnung umfasst im einfachsten Fall zwei Spannungsquellen, die gleiche Spannungen liefern und die jeweils zwischen die Eingangsklemmen und die Ausgangsklemmen der Pegelschieberanordnung geschaltet sind.The Level shifter arrangement comprises in the simplest case two voltage sources, deliver the same voltages and each between the input terminals and the output terminals of the level shifter arrangement are connected.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Pegelschieberanordnung ein erstes und zweites kapazitives Speicherelement sowie dritte und vierte Schaltmittel aufweist. Die dritten Schaltmittel sind dabei dazu ausgebildet, das erste kapazitive Speicherelement wahlweise an eine Versorgungsspannung anzuschließen oder zwischen die erste Eingangsklemme und die erste Ausgangsklemme zu schalten, und die vierten Schaltmittel sind dazu ausgebildet, das zweite kapazitive Speicherelement wahlweise an die Versorgungsspannung anzuschließen oder zwischen die zweite Eingangsklemme und die zweite Ausgangsklemme zu schalten. Bei dieser Ausführungsform werden die kapazitiven Speicherelemente während der Betriebsphase, bei der die Anschlussklemmen der Messimpedanz unter Umgehung der Pegelschieberanordnung an den Messverstärker angeschlossen sind, über die Schaltmittel an die Versorgungsspannung angelegt, um sie aufzuladen. Während des Betriebszustandes, bei dem die Anschlussklemmen der Messimpedanz unter Zwischenschaltung der Pegelschieberanordnung an die Eingänge des Messverstärkers angeschlossen sind, werden die aufgeladenen kapazitiven Speicherelemente zwischen die Eingangsklemmen und Ausgangsklemmen der Pegelschieberanordnung geschaltet, um die oben erläuterte Potentialverschiebung zwischen den Potentialen an den Eingängen und den Ausgängen der Pegelschieberanordnung zu bewirken.at a further embodiment it is provided that the level shifter arrangement a first and second capacitive storage element and third and fourth switching means having. The third switching means are designed to the first capacitive storage element optionally to a supply voltage to join or between the first input terminal and the first output terminal to switch, and the fourth switching means are designed to the second capacitive storage element optionally to the supply voltage to join or between the second input terminal and the second output terminal to switch. In this embodiment be the capacitive storage elements during the operating phase, in the the terminals of the measuring impedance, bypassing the level shifter assembly to the measuring amplifier are connected, over the switching means is applied to the supply voltage to charge it. While the operating state in which the terminals of the measuring impedance with the interposition of the level shifter assembly to the inputs of measuring amplifier are connected, the charged capacitive storage elements between the input terminals and output terminals of the level shifter assembly switched to the one explained above Potential shift between the potentials at the inputs and the exits to effect the level shifter assembly.

Die Versorgungsspannung, auf die die kapazitiven Speicherelemente in der Pegelschieberanordnung aufgeladen werden, entspricht vorzugsweise der Versorgungsspannung, an die die in duktive Last, deren Laststrom zu erfassen ist, pulsweitenmoduliert angelegt wird.The Supply voltage to which the capacitive storage elements in the level shifter assembly are charged, preferably corresponds to Supply voltage, to which the inactive load, whose load current is to be detected, is applied pulse width modulated.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert.The The present invention will be described below in exemplary embodiments with reference to FIG Figures explained in more detail.

1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer getaktet an eine Versorgungsspannung anlegbaren induktiven Last nach dem Stand der Technik 1 shows a circuit arrangement with a clocked applied to a supply voltage inductive load according to the prior art

2 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer getaktet an eine Versorgungsspannung anlegbare induktive Last und mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Erfassung eines die induktive Last durchfließenden Laststromes gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 shows a circuit arrangement with a clocked applied to a supply voltage inductive load and with a circuit arrangement according to the invention for detecting a load current flowing through the inductive load according to a first embodiment.

3 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einer getaktet an eine Versorgungsspannung anlegbare induktive Last und einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Erfassung eines Laststromes durch die induktive Last gemäß einer zweiten Ausführungsform. 3 shows a circuit arrangement with a clocked applied to a supply voltage inductive load and a circuit arrangement according to the invention for detecting a load current through the inductive load according to a second embodiment.

4 veranschaulicht die Funktionsweise der in 3 dargestellten Schaltungsanordnung für zwei unterschiedliche Betriebszustände der induktiven Last. 4 illustrates the operation of in 3 illustrated circuit arrangement for two different operating states of the inductive load.

5 zeigt zeitliche Verläufe ausgewählter in den 2 und 3 eingezeichneter Spannungen/Potentiale. 5 shows temporal courses of selected in the 2 and 3 Plotted voltages / potentials.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Schaltungskomponenten und Signale mit gleicher Bedeutung.In the figures, unless otherwise indicated, like reference numerals designate like circuit components and signals with the same Importance.

Die in 2 dargestellte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Erfassung des Laststromes durch eine getaktet an eine Versorgungsspannung Vbat angelegte induktive Last L um fasst einen Strommessimpedanz 30 mit einer ersten und zweiten Anschlussklemme 31, 32, die in Reihe zu der induktiven Last L geschaltet ist. Zum Anlegen der induktiven Last L an die Versorgungsspannung Vbat ist ein pulsweitenmoduliert angesteuerter Schalter S5 vorgesehen, der zwischen Bezugspotential GND und die Reihenschaltung der Last L und der Messimpedanz 30 geschaltet ist. Der Schalter S5 ist als Low-Side-Schalter zwischen die Last L und das Bezugspotential GND geschaltet. Zur Ansteuerung des Schalters ist ein Pulsweitenmodulator 10 vorgesehen, der ein pulsweitenmoduliertes Signal 11 bereitstellt. Parallel zu der Reihenschaltung mit der induktiven Last L und der Messimpedanz 30 ist eine Freilaufdiode D geschaltet, die den nach Öffnen des Schalters S5 durch die induktive Last L induzierten Laststrom übernimmt.In the 2 illustrated circuit arrangement according to the invention for detecting the load current by a clocked to a supply voltage Vbat applied inductive load L summarizes a current measuring impedance 30 with a first and second connection terminal 31 . 32 , which is connected in series with the inductive load L. In order to apply the inductive load L to the supply voltage Vbat, a pulse width modulatedly controlled switch S5 is provided, which is connected between reference potential GND and the series connection of the load L and the measuring impedance 30 is switched. The switch S5 is connected as a low-side switch between the load L and the reference potential GND. To control the switch is a pulse width modulator 10 provided, which is a pulse width modulated signal 11 provides. Parallel to the series connection with the inductive load L and the measuring impedance 30 is a freewheeling diode D is connected, which takes over after opening the switch S5 induced by the inductive load L load current.

Die Schaltungsanordnung zur Erfassung des Laststromes umfasst einen Messverstärker 20 mit Eingangsklemmen 21, 22 zum Anlegen einer über der Messimpedanz 30 anliegenden Spannung Vm und mit einer Ausgangsklemme 23 zum Bereitstellen einer verstärkten Messspannung Vout gegen Bezugspotential GND. Die Messschaltung umfasst weiterhin eine Pegelschieberanordnung 40 mit ersten und zweiten Eingangsklemmen 41, 42 und ersten und zweiten Ausgangsklemmen 43, 44 sowie Schaltmitteln S1A, S2A, S1B, S2B, die dazu ausgebildet sind, die erste und zweite Anschlussklemme 31, 32 der Messimpedanz 30 wahlweise unmittelbar oder unter Zwischenschaltung der Pegelschieberanordnung 40 an die Eingangsklemmen 21, 22 des Messverstärkers 20 anzuschließen. Die ersten Schaltmittel umfassen einen ersten Umschalter S1A, der die erste Messimpedanzklemme 31 wahlweise an den ersten Eingang 41 des Pegelschiebers 40 oder an den ersten Eingang 21 des Messverstärkers 20 anschließt und einen zweiten Umschalter S2A, der den ersten Eingang 21 des Messverstärkers 20 wahlweise über den ersten Umschalter S1A an die erste Messimpedanzklemme 31 oder den ersten Ausgang 43 des Pegelschiebers 40 anschließt. Entsprechend umfassen die zweiten Schaltmittel einen dritten Umschalter S1B, der die zweite Messimpedanzklemme 32 wahlweise über einen vierten Um schalter S2B an den zweiten Eingang 22 des Messverstärkers 20 oder an den zweiten Eingang 42 des Pegelschiebers anschließt. Der vierte Umschalter legt den zweiten Eingang des Messverstärkers 20 wahlweise über den dritten Umschalter S1B an die zweite Messimpedanzklemme 32 oder an den zweiten Ausgang 44 des Pegelschiebers 40 an.The circuit arrangement for detecting the load current comprises a measuring amplifier 20 with input terminals 21 . 22 for applying one above the measuring impedance 30 applied voltage Vm and with an output terminal 23 for providing a boosted measurement voltage Vout against reference potential GND. The measuring circuit further comprises a level shifter arrangement 40 with first and second input terminals 41 . 42 and first and second output terminals 43 . 44 and switching means S1A, S2A, S1B, S2B, which are adapted to the first and second terminal 31 . 32 the measuring impedance 30 optionally directly or with the interposition of the level shifter arrangement 40 to the input terminals 21 . 22 of the measuring amplifier 20 to join. The first switching means comprise a first switch S1A, which is the first measuring impedance terminal 31 optionally to the first entrance 41 of the level shifter 40 or to the first entrance 21 of the measuring amplifier 20 connects and a second switch S2A, the first input 21 of the measuring amplifier 20 optionally via the first switch S1A to the first measuring impedance terminal 31 or the first exit 43 of the level shifter 40 followed. Accordingly, the second switching means comprise a third switch S1B, which is the second measuring impedance terminal 32 optionally via a fourth switch to S2B to the second input 22 of the measuring amplifier 20 or to the second entrance 42 the level shifter connects. The fourth switch sets the second input of the measuring amplifier 20 optionally via the third switch S1B to the second measuring impedance terminal 32 or to the second exit 44 of the level shifter 40 at.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Schaltmittel, die in 2 symbolisch als einfache Umschalter S1A-S2B dargestellt sind, auf beliebige Weise, insbesondere als Transistorschaltungen, realisierbar sind.It should be noted that the switching means used in 2 symbolically represented as a simple switch S1A-S2B, in any way, in particular as transistor circuits, can be realized.

Der in 2 dargestellte Pegelschieber umfasst erste und zweite Spannungsquellen 45, 46, die jeweils zwischen einen der Eingänge 41, 42 und einen der Ausgänge 43, 44 geschaltet sind. Die Spannungsquellen 45, 46 sorgen dafür, dass ein an den Eingangsklemmen 41, 42 anliegendes Potential auf ein an den Ausgangsklemmen anliegendes Potential abgebildet wird, das um den Wert der durch die Spannungsquellen 45, 46 gelieferten Spannung gegenüber dem Eingangspotentialwert verschoben ist. Der Wert der durch diese Spannungsquellen 45, 46 gelieferten Spannungen entspricht vorzugsweise dem Wert der Versorgungsspannung Vbat, an welche die induktive Last L getaktet angelegt wird.The in 2 The level shifter shown comprises first and second voltage sources 45 . 46 , each between one of the inputs 41 . 42 and one of the outputs 43 . 44 are switched. The voltage sources 45 . 46 make sure that one at the input terminals 41 . 42 applied potential is mapped to a voltage applied to the output terminals potential, by the value of the voltage sources 45 . 46 delivered voltage is shifted from the input potential value. The value of these sources of voltage 45 . 46 supplied voltages preferably corresponds to the value of the supply voltage Vbat, to which the inductive load L is applied clocked.

Die Funktionsweise der in 2 dargestellten Schaltungsanordnung wird nachfolgend erläutert.The functioning of in 2 illustrated circuit arrangement will be explained below.

Zur Ansteuerung der induktiven Last L wird der Schalter S5 nach Maßgabe des pulsweitenmodulierten Signals 11 getaktet geöffnet und geschlossen, wobei nachfolgend der Betriebszustand, bei dem der Schalter S5 geschlossen ist, als erster Betriebszustand, und der Betriebszustand bei dem der Schalter S5 geöffnet ist, als zweiter Betriebszustand bezeichnet ist. Im ersten Betriebszustand liegt unter der Annahme, dass der Schalter S5 einen vernachlässigbaren Einschaltwiderstand besitzt, die Versorgungsspannung Vbat über der Reihenschaltung aus induktiver Last L und Messimpedanz 30 an. Der zweite Messimpedanzanschluss 32 liegt dadurch annähernd auf Bezugspotential GND, das Potential an dem zweiten Messimpedanzanschluss 31 liegt um den Wert der über der die Messimpedanz 30 anliegenden Messspannung Vm über Bezugspotential GND. Während dieses ersten Betriebszustandes sind die Messimpedanzanschlüsse 31, 32 über die Schaltmittel S1A, S1B, S2A, S2B unmittelbar an die Eingänge 21, 22 des Messverstärkers 20 angeschlossen. Die Ziffern "1" neben den Schaltmitteln S1A-S2B bezeichnen zum besseren Verständnis die Schalterstellung während dieses ersten Betriebszustandes. Der Messverstärker 20 kann zur Verstärkung dieser Messspannung Vm als einfacher Messverstärker ausgebildet sein, der dazu geeignet ist, eine auf Bezugspotential GND bezogene Messspannung Vm zu verstärken.For controlling the inductive load L, the switch S5 is in accordance with the pulse width modulated signal 11 clocked open and closed, hereinafter referred to as the operating state in which the switch S5 is closed, as the first operating state, and the operating state in which the switch S5 is opened, is referred to as the second operating state. In the first operating state, assuming that the switch S5 has a negligible on-resistance, the supply voltage Vbat is above the series circuit of inductive load L and measuring impedance 30 at. The second measuring impedance connection 32 is approximately at reference potential GND, the potential at the second measuring impedance terminal 31 is about the value of the over the measuring impedance 30 applied measuring voltage Vm via reference potential GND. During this first operating state, the measuring impedance terminals are 31 . 32 via the switching means S1A, S1B, S2A, S2B directly to the inputs 21 . 22 of the measuring amplifier 20 connected. The numbers "1" next to the switching means S1A-S2B denote the switch position during this first operating state for a better understanding. The measuring amplifier 20 can be designed to amplify this measurement voltage Vm as a simple measuring amplifier, which is suitable for amplifying a reference potential GND reference voltage Vm.

Während des zweiten Betriebszustandes, wenn der Schalter S5 geöffnet ist, ermöglicht die Freilaufdiode D weiterhin einen Stromfluss zwischen den Anschlussklemmen der induktiven Last L und damit über die Messimpedanz 30, wobei dieser Stromfluss über der Zeit nach dem Induktionsgesetz langsam abnimmt. Der Absolutwert der Messspannung Vm über der Messimpedanz 30, der bei geschlossenem Schalter S5 über der Zeit ansteigt, und bei geöffnetem Schalter über der Zeit abfällt, wird durch den eigentlichen Schaltvorgang nicht beeinflusst. Allerdings steigt das Potential an dem zweiten Messimpedanzanschluss 32 nach dem Öffnen des Schalters S5 auf einen Wert an, der in etwa dem Versorgungspotential Vbat plus der Durchlassspannung Vd der Freilaufdiode D entspricht. Die Messspannung Vm ist dadurch nicht mehr auf Bezugspotential GND, sondern auf dieses höhere Potential Vbat + Vd bezogen, wobei Vd die Durchlassspannung der Freilaufdiode D bezeichnet.During the second operating state, when the switch S5 is open, the freewheeling diode D further allows a current flow between the terminals of the inductive load L and thus on the measuring impedance 30 , this flow of current over time according to the law of induction long sam decreases. The absolute value of the measuring voltage Vm over the measuring impedance 30 , which increases over time with the switch S5 closed, and falls over time with the switch open, is not affected by the actual switching operation. However, the potential at the second measuring impedance terminal increases 32 after the opening of the switch S5 to a value which corresponds approximately to the supply potential Vbat plus the forward voltage Vd of the freewheeling diode D. The measuring voltage Vm is thus no longer related to reference potential GND, but to this higher potential Vbat + Vd, where Vd denotes the forward voltage of the freewheeling diode D.

In diesem zweiten Betriebszustand der Last werden die Messimpedanzklemmen 31, 32 unter Zwischenschaltung des Pegelschiebers 40 an die Eingangsklemmen 21, 22 des Messverstärkers 20 angeschlossen. Der Pegelschieber 40 sorgt dafür, dass an den Eingängen 21, 22 des Messverstärkers 20 Potentiale anliegen, die jeweils um einen Wert Vbat gegenüber den Potentialen an den Messimpedanzklemmen 31, 32 zu niedrigeren Potentialen hin verschoben sind. Das Potential an der zweiten Ausgangsklemme 44 des Pegelschiebers 40 entspricht damit dem Potential an der zweiten Messimpedanzklemme 32 abzüglich der durch den Pegelschieber eingefügten Spannung Vbat, und das Potential an der ersten Ausgangsklemme 43 des Pegelschiebers 40 entspricht dem Potential an der ersten Messimpedanzklemme 31 abzüglich der durch den Pegelschieber eingefügten Spannung Vbat. Der Pegelschieber 40 beeinflusst lediglich den Gleichspannungs-Offset der Messspannung Vm bezogen auf Bezugspotential GND, jedoch nicht den Wert der Messspannung Vm, der sich aus der Differenz der Potentiale V31 und V32 an den ersten und zweiten Messimpedanzklemmen 31, 32 ergibt. Bedingt durch den Pegelschieber 40 liegt zwischen der ersten und zweiten Anschlussklemme 21, 22 des Messverstärkers 20 eine Spannung an, die der zwischen den Messimpedanzklemmen 31, 32 anliegenden Messspannung Vm entspricht, und die bezogen auf Bezugspotential GND einen Gleichspannungs-Offset aufweist, der dem Wert der Durchlassspannung Vd der Freilaufdiode D entspricht.In this second operating state of the load, the measuring impedance terminals 31 . 32 with the interposition of the level shifter 40 to the input terminals 21 . 22 of the measuring amplifier 20 connected. The level shifter 40 ensures that at the entrances 21 . 22 of the measuring amplifier 20 Potentials lie, each by a value Vbat compared to the potentials at the measuring impedance terminals 31 . 32 shifted to lower potentials. The potential at the second output terminal 44 of the level shifter 40 thus corresponds to the potential at the second measuring impedance terminal 32 minus the voltage Vbat inserted by the level shifter, and the potential at the first output terminal 43 of the level shifter 40 corresponds to the potential at the first measuring impedance terminal 31 minus the voltage Vbat inserted by the level shifter. The level shifter 40 only affects the DC offset of the measuring voltage Vm with respect to reference potential GND, but not the value of the measuring voltage Vm, which is the difference between the potentials V31 and V32 at the first and second measuring impedance terminals 31 . 32 results. Due to the level shifter 40 lies between the first and second terminal 21 . 22 of the measuring amplifier 20 a voltage equal to that between the measuring impedance terminals 31 . 32 applied reference voltage Vm, and with respect to reference potential GND has a DC offset corresponding to the value of the forward voltage Vd of the freewheeling diode D.

Die Ansteuerung der Schaltmittel S1A-S2B erfolgt beispielsweise nach Maßgabe des pulsweitenmodulierten Signals derart, dass sie bei geschlossenem Schalter S5 die Schalterstellung "1" und bei geöffnetem Schalter S5 die Schalterstellung "2" einnehmen.The Control of the switching means S1A-S2B takes place, for example proviso the pulse width modulated signal such that they are closed when Switch S5 the switch position "1" and when open Switch S5 to switch position "2".

Zum besseren Verständnis des zuvor erläuterten Zusammenhangs veranschaulicht 5 den zeitlichen Verlauf der Messspannung Vm, der Potentiale V31, V32 an den ersten und zweiten Messimpedanzklemmen 31, 32 gegen Bezugspotential GND und der Potentiale V21, V22 an den Messverstärkereingängen 21, 22 in Abhängigkeit von dem Ansteuersignal 11 des Schalters S5. Das sich ändernde Bezugspotential für die Spannung Vm, das durch das Potential V32 repräsentiert ist, wird am Besten anhand von 5b deutlich, die den Verlauf der Potentiale V31, V32 an den Messimpedanzanschlüssen 31, 32 zeigt. Bei geschlossenem Schalter S5 ist die Messspannung Vm, die der Differenz der Potentiale V31, V32 entspricht, auf das Bezugspotential GND der Schaltung bezogen, das Potential V32 entspricht diesem Bezugspotential GND und das Potential V31 entspricht der Messspannung Vm. Bei anschließend geöffnetem Schalter steigt das Potential V32, auf welches die Messspannung Vm bezogen ist, um einen Wert Vbat plus Vd an, wobei die eigentliche Messspannung Vm durch den Umschaltvorgang nicht beeinflusst wird. Bei geschlossenem Schalter, wenn die Messspannung Vm unmittelbar an den Messverstärker angelegt wird, entspricht das Potential V21 dem Potential V31 und das Potential V22 dem Potential V32. Bedingt durch den Pegelschieber 40 sind die Potentiale V21, V22 bei geöffnetem Schalter gegenüber den Potentialen V31, V32 um den Wert Vbat zu niedrigeren Werten hin verschoben, wodurch die zwischen den Anschlussklemmen 21, 22 des Messverstärkers 20 anliegende Spannung lediglich einen Offset von Vd bezogen auf Bezugspotential GND aufweist. Der Gleichspannungs-Offset des zwischen den Eingängen 21, 22 des Messverstärkers 20 anliegenden Signals V20 bezogen auf Bezugspotential schwankt somit zwischen Null und Vd. Selbst einfache Messverstärker, wie beispielsweise Differenzverstärker, sind in der Lage, aus solchen Eingangsspannungen eine Ausgangsspannung Vout zur Verfügung zu stellen, deren Wert nur von der Eingangsspannungsdifferenz abhängig ist und der Offset ausgeblendet ist.For a better understanding of the previously explained context illustrated 5 the time course of the measuring voltage Vm, the potentials V31, V32 at the first and second measuring impedance terminals 31 . 32 to reference potential GND and the potentials V21, V22 at the sense amplifier inputs 21 . 22 in response to the drive signal 11 of the switch S5. The changing reference potential for the voltage Vm represented by the potential V32 is best understood from 5b clearly, the course of the potentials V31, V32 at the measuring impedance terminals 31 . 32 shows. When the switch S5 is closed, the measuring voltage Vm, which corresponds to the difference of the potentials V31, V32, relates to the reference potential GND of the circuit, the potential V32 corresponds to this reference potential GND and the potential V31 corresponds to the measuring voltage Vm. When the switch is subsequently opened, the potential V32, to which the measuring voltage Vm relates, rises by a value Vbat plus Vd, whereby the actual measuring voltage Vm is not influenced by the switching operation. When the switch is closed, when the measuring voltage Vm is applied directly to the measuring amplifier, the potential V21 corresponds to the potential V31 and the potential V22 corresponds to the potential V32. Due to the level shifter 40 For example, when the switch is open, the potentials V21, V22 are shifted from the potentials V31, V32 by the value Vbat to lower values, whereby the between the terminals 21 . 22 of the measuring amplifier 20 applied voltage only has an offset of Vd relative to reference potential GND. The DC offset of the between the inputs 21 . 22 of the measuring amplifier 20 applied signal V20 relative to reference potential thus varies between zero and Vd. Even simple measuring amplifiers, such as differential amplifiers, are able to provide an output voltage Vout from such input voltages whose value depends only on the input voltage difference and the offset is hidden.

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, bei der die Pegelschieberanordnung 40 zwei kapazitive Speicherelemente C1, C2 aufweist, die mittels dritter und vierter Schaltmittel S3A, S4A und S3B, S4B wahlweise an eine Versorgungsspannung anlegbar oder zwischen die Eingangs- und Ausgangsklemmen 41, 42 bzw. 43, 44 der Pegelschieberanordnung geschaltet werden können. 3 shows a second embodiment of the circuit arrangement according to the invention, wherein the level shifter assembly 40 two capacitive storage elements C1, C2, by means of third and fourth switching means S3A, S4A and S3B, S4B either to a supply voltage can be applied or between the input and output terminals 41 . 42 respectively. 43 . 44 the level shifter arrangement can be switched.

Während des ersten Betriebszustandes, wenn die Messimpedanzklemmen 31, 32 über die ersten und zweiten Schaltmittel un mittelbar an die Anschlüsse 21, 22 des Messverstärkers 20 angeschlossen sind, werden die in dem Beispiel als Kondensatoren ausgebildeten Speicherelemente C1, C2 an die Versorgungsspannung Vbat angelegt. Die dritten und vierten Schaltmittel umfassen hierzu jeweils zwei Umschalter, wobei jeweils ein erster Umschalter S3A, S3B zwischen den jeweiligen Kondensator C1, C2 und eine Klemme für Versorgungspotential geschaltet ist, und ein zweiter Umschalter S4A, S4B zwischen den jeweiligen Kondensator C1 , C2 und eine Klemme für Bezugspotential GND geschaltet ist. Während des zweiten Betriebszustandes schließen die ersten Umschalter S3A, S3B die zuvor auf die Versorgungsspannung Vbat aufgeladenen Kondensatoren C1, C2 an die erste und zweite Eingangsklemme 41, 42 des Pegelschiebers 40 an, und die zweiten Umschalter S4A, S4B schließen die Kondensatoren C1, C2 an die erste und zweite Ausgangsklemme 43, 44 des Pegelschiebers 40 an.During the first operating state, when the measurement impedance terminals 31 . 32 via the first and second switching means un indirectly to the terminals 21 . 22 of the measuring amplifier 20 are connected, formed in the example as capacitors storage elements C1, C2 are applied to the supply voltage Vbat. For this purpose, the third and fourth switching means each comprise two switches, wherein in each case a first switch S3A, S3B between the respective capacitor C1, C2 and a terminal for supply potential ge is switched, and a second switch S4A, S4B is connected between the respective capacitor C1, C2 and a terminal for reference potential GND. During the second operating state, the first switches S3A, S3B close the capacitors C1, C2 previously charged to the supply voltage Vbat to the first and second input terminals 41 . 42 of the level shifter 40 and the second switches S4A, S4B connect the capacitors C1, C2 to the first and second output terminals 43 . 44 of the level shifter 40 at.

4a zeigt das Ersatzschaltbild der in 3 dargestellten Anordnung für den ersten Betriebszustand, bei dem die Messimpedanzklemmen 31, 32 über die ersten und zweiten Schaltmittel S1A-S2B unmittelbar an den Messverstärker 20 angeschlossen sind. 4b zeigt das elektrische Ersatzschaltbild für den zweiten Betriebszustand, bei dem die Messimpedanzanschlüsse 31, 32 mittels der ersten und zweiten Schaltmittel unter Zwischenschaltung der dritten und vierten Schaltmittel und der auf die Versorgungsspannung Vbat aufgeladenen Kondensatoren C1, C2 an die Anschlüsse 21, 22 des Messverstärkers 20 angeschlossen sind. 4a shows the equivalent circuit diagram in 3 illustrated arrangement for the first operating state in which the measuring impedance terminals 31 . 32 via the first and second switching means S1A-S2B directly to the measuring amplifier 20 are connected. 4b shows the electrical equivalent circuit diagram for the second operating state, in which the measuring impedance terminals 31 . 32 by means of the first and second switching means with the interposition of the third and fourth switching means and the charged to the supply voltage Vbat capacitors C1, C2 to the terminals 21 . 22 of the measuring amplifier 20 are connected.

Die Ansteuerung der in den 2 und 3 dargestellten Umschalter erfolgt vorzugsweise abhängig von dem pulsweitenmodulierten Signal 11, nach dessen Maßgabe die Last L pulsweitenmoduliert an die Versorgungsspannung Vbat angeschlossen wird, um während des ersten Betriebszustandes die Messimpedanzklemmen 31, 32 unmittelbar und während des zweiten Betriebszustandes unter Zwischenschaltung des Pegelschiebers 40 an den Messverstärker 20 anzuschließen.The control of the in the 2 and 3 Switch shown preferably takes place depending on the pulse width modulated signal 11 according to which the load L is connected in a pulse width modulated manner to the supply voltage Vbat in order to connect the measuring impedance terminals during the first operating state 31 . 32 immediately and during the second operating state with the interposition of the level shifter 40 to the measuring amplifier 20 to join.

Bei einer Ausführungsform eines Messverfahrens unter Verwendung der in den 2 und 3 dargestellten Schaltungsanordnungen ist vorgesehen, die Eingänge 21, 22 des Messverstärkers 20 vor dem Anschließen dieser Eingänge 21, 22 an die Ausgänge 43, 44 des Pegelschiebers auf ein Referenzpotential, beispielsweise Bezugspotential GND, zu legen, um eine Autokalibrierung des Messverstärkers 20 vorzusehen. Die in 3 in Klammern neben den Umschaltern S1A-S2B angegebenen Ziffern "3" bezeichnen die Schaltzustände dieser Umschalter während dieses Schrittes. Die Messimpedanzklemmen 31, 32 sind dabei bereits an die Eingänge des Pegelschiebers 40 angelegt, die Kondensatoren C1, C2 bleiben während dieses Kalibrierungsschrittes jedoch noch an die Versorgungsspannung Vbat angeschlossen. Zum Anschließen der Eingangsklemmen 21, 22 des Messverstärkers 20 sind zusätzliche Schalter S6A, S6B vorgesehen, die gestrichelt eingezeichnet sind.In one embodiment of a measuring method using the in the 2 and 3 shown circuitry is provided, the inputs 21 . 22 of the measuring amplifier 20 before connecting these inputs 21 . 22 to the outputs 43 . 44 the level shifter to a reference potential, such as reference potential GND, to an auto-calibration of the measuring amplifier 20 provided. In the 3 in brackets next to the switches S1A-S2B given digits "3" indicate the switching states of these switches during this step. The measuring impedance terminals 31 . 32 are already at the inputs of the level shifter 40 however, the capacitors C1, C2 remain connected to the supply voltage Vbat during this calibration step. For connecting the input terminals 21 . 22 of the measuring amplifier 20 are additional switches S6A, S6B provided, which are shown in dashed lines.

Zur Ansteuerung der Schalter zur Berücksichtigung eines solchen Autokalibrierungsvorganges des Messverstärkers 20 kann das pulsweitenmodulierte Signal 11 unmittelbar für die ersten und zweiten Schaltmittel S1A–S2B verwendet werden. Zur Ansteuerung der dritten und vierten Schaltmittel ist dieses pulsweitenmodulierte Signal 11 so zu modifizieren, dass die Umschalter der dritten und vierten Schaltmittel nach einer fallenden Flanke des pulsweitenmodulierten Signals 11 erst zeitverzögert umschalten, was mittels einer einfachen nicht näher dargestellten Verzögerungsschaltung realisiert werden kann. Die weiteren Schaltmittel S6A, S6B werden nur für eine kurze Zeitdauer nach einer fallenden Flanke des pulsweitenmodulierten Signals 11 leitend angesteuert. Ein zur Ansteuerung dieser weiteren Schaltmittel S6A, S6B geeignetes Ansteuersignal kann ebenfalls auf einfache Weise unter Verwendung eines Verzögerungsgliedes erzeugt werden.To control the switch to account for such auto-calibration process of the measuring amplifier 20 can the pulse width modulated signal 11 be used directly for the first and second switching means S1A-S2B. To control the third and fourth switching means is this pulse width modulated signal 11 to modify so that the switches of the third and fourth switching means after a falling edge of the pulse width modulated signal 11 only switch time-delayed, which can be realized by means of a simple delay circuit, not shown. The further switching means S6A, S6B are only for a short period after a falling edge of the pulse width modulated signal 11 energized. A drive signal suitable for driving this further switching means S6A, S6B can likewise be generated in a simple manner by using a delay element.

C1, C2C1, C2
Kondensatorencapacitors
DD
FreilaufdiodeFreewheeling diode
GNDGND
Bezugspotentialreference potential
LL
induktive Lastinductive load
S1A, S2AS1A, S2A
erste Schaltmittelfirst switching means
S1B, S2BS1B, S2B
zweite Schaltmittelsecond switching means
S3A, S4AS3A, S4A
dritte Schaltmittelthird switching means
S3B, S4BS3B, S4B
vierte Schaltmittelfourth switching means
S6A, S6BS6A, S6B
Schaltmittelswitching means
VbatVbat
Versorgungsspannung, VersorgungspotentialSupply voltage, supply potential
VoutVout
MessverstärkerausgangssignalMeasuring amplifier output
1010
PulsweitenmodulatorPulse width modulator
1111
pulsweitenmoduliertes Signalpulse-width modulated signal
2020
Messverstärkermeasuring amplifiers
2323
MessverstärkerausgangMeasuring amplifier output
30, R30 R
Messimpedanzmeasuring impedance
4040
Pegelschieberlevel shifter
21, 2221 22
MessverstärkereingängeMeasuring amplifier inputs
31, 3231 32
MessimpedanzanschlüsseMeasuring impedance terminals
41, 4241 42
PegelschiebereingängeLevel shifter inputs
43, 4443 44
PegelschieberausgängeLevel shifter outputs
45, 4645, 46
Spannungsquellenvoltage sources

Claims (6)

Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Laststromes durch eine getaktet an eine Versorgungsspannung (Vbat) angelegte induktive Last (L), wobei die Schaltungsanordnung folgende Merkmale aufweist: – eine Strommessimpedanz (30), die in Reihe zu der induktiven Last (L) anschließbar ist und die eine erste und zweite Anschlussklemme (31, 32) aufweist, – einen Messverstärker (20) mit einem ersten und zweiten Eingang (21, 22) und einem Ausgang (23), – eine Pegelschieberanordnung (40) mit einer ersten und einer zweiten Eingangsklemme (41, 42) und einer ersten und einer zweiten Ausgangsklemme (43, 44), die dazu ausgebildet ist, ein an der ersten Eingangsklemme (41) anliegendes Potential auf ein um einen vorgegebenen Potentialwert verschobenes Potential an der ersten Ausgangsklemme (43) abzubilden und ein an der zweiten Eingangsklemme (42) anliegendes Potential auf ein um einen vorgegebenen Potentialwert verschobenes Potential an der zweiten Ausgangsklemme (44) abzubilden, – erste Schaltmittel (S1A, S2A), die dazu ausgebildet sind, die erste Anschlussklemme (31) der Strommessimpedanz (30) wahlweise direkt oder unter Zwischenschaltung der Pegelschieberanordnung (40) an den ersten Eingang (21) des Messverstärkers (20) anzuschließen, – zweite Schaltmittel (S1B, S2B), die dazu ausgebildet sind, die zweite Anschlussklemme (32) der Strommessimpedanz (30) wahlweise direkt oder unter Zwischenschaltung des Pegelschiebers (40) an den zweiten Eingang (22) des Messverstärkers (20) anzuschließen.Circuit arrangement for determining the load current by means of a clocked inductive load (L) applied to a supply voltage (Vbat), the circuit arrangement having the following features: - a current measuring impedance ( 30 ) which is connectable in series with the inductive load (L) and which has a first and second terminal ( 31 . 32 ), - a measuring amplifier ( 20 ) with a first and second input ( 21 . 22 ) and an output ( 23 ), - a level shifter arrangement ( 40 ) with a first and a second input terminal ( 41 . 42 ) and a first and a second output terminal ( 43 . 44 ) designed to be one at the first one Clamp ( 41 ) Potential applied to a shifted by a predetermined potential value potential at the first output terminal ( 43 ) and one at the second input terminal ( 42 ) Potential applied to a shifted by a predetermined potential value potential at the second output terminal ( 44 ), - first switching means (S1A, S2A), which are adapted to the first terminal ( 31 ) of the current measuring impedance ( 30 ) either directly or with the interposition of the level shifter arrangement ( 40 ) to the first entrance ( 21 ) of the measuring amplifier ( 20 ), - second switching means (S1B, S2B), which are designed to connect the second terminal ( 32 ) of the current measuring impedance ( 30 ) either directly or with the interposition of the level shifter ( 40 ) to the second input ( 22 ) of the measuring amplifier ( 20 ). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Pegelschieberanordnung eine zwischen die erste Eingangsklemme (41) und die erste Ausgangsklemme (43) geschaltete erste Spannungsquelle und eine zwischen die zweite Eingangsklemme (42) und die zweite Ausgangsklemme (44) geschaltete zweite Spannungsquelle aufweist.Circuit arrangement according to Claim 1, in which the level shifter arrangement has a connection between the first input terminal ( 41 ) and the first output terminal ( 43 ) connected first voltage source and between the second input terminal ( 42 ) and the second output terminal ( 44 ) has switched second voltage source. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Pegelschieberanordnung (40) folgende Merkmale aufweist: – ein erstes und zweites kapazitives Speicherelement (C1, C2), – dritte Schaltmittel (S3A, S4A), die dazu ausgebildet sind, das erste kapazitive Speicherelement (C1) wahlweise an eine Versorgungsspannung (Vbat, GND) anzuschließen oder zwischen die erste Eingangsklemme (41) und die erste Ausgangsklemme (43) zu schalten, – vierte Schaltmittel (S3B, S4B), die dazu ausgebildet sind, das zweite kapazitive Speicherelement (C2) wahlweise an die Versorgungsspannung (Vbat, GND) anzuschließen oder zwischen die zweite Eingangsklemme (42) und die zweite Ausgangsklemme (44) zu schalten.Circuit arrangement according to Claim 1, in which the level shifter arrangement ( 40 ) comprises: - a first and second capacitive storage element (C1, C2), - third switching means (S3A, S4A), which are designed to connect the first capacitive storage element (C1) optionally to a supply voltage (Vbat, GND) or between the first input terminal ( 41 ) and the first output terminal ( 43 ) fourth switching means (S3B, S4B) adapted to selectively connect the second capacitive storage element (C2) to the supply voltage (Vbat, GND) or between the second input terminal (S3). 42 ) and the second output terminal ( 44 ) to switch. Verfahren zur Ermittlung des Laststromes durch eine getaktet an eine Versorgungsspannung (Vbat) angelegte induktive Last (L) unter Verwendung einer Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die erste und zweite Anschlussklemme (31, 32) der Messimpedanz (30) direkt an den ersten und zweiten Eingang (21, 22) des Messverstärkers (20) angeschlossen werden, wenn die Last (L) an die Versorgungsspannung (Vbat, GND) angeschlossen ist, und unter Zwischenschaltung der Pegelschieberanordnung (40) an den ersten und zweiten Eingang des Messverstärkers (20) angeschlossen werden, wenn die Last (L) von der Versorgungsspannung (Vbat, GND) getrennt ist.Method for determining the load current by means of an inductive load (L) clocked in a supply voltage (Vbat) using a circuit arrangement according to one of the preceding claims, in which the first and second connection terminals ( 31 . 32 ) of the measuring impedance ( 30 ) directly to the first and second inputs ( 21 . 22 ) of the measuring amplifier ( 20 ) are connected when the load (L) to the supply voltage (Vbat, GND) is connected, and with the interposition of the level shifter assembly ( 40 ) to the first and second input of the measuring amplifier ( 20 ) when the load (L) is disconnected from the supply voltage (Vbat, GND). Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Eingänge des Messverstärkers (21, 22) vor dem Anschließen an die Ausgänge (43, 44) der Pegelschieberanordnung (40) auf ein Bezugspotential gelegt werden.Method according to Claim 4, in which the inputs of the measuring amplifier ( 21 . 22 ) before connecting to the outputs ( 43 . 44 ) the level shifter assembly ( 40 ) are placed on a reference potential. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem der Wert der an die Last (L) angelegten Versorgungsspannung (Vbat) dem Wert des vorgegebenen Potentials entspricht, um den die Pegelschieberanordnung (40) die Potentiale an den ersten und zweiten Eingangsklemmen (41, 42) verschiebt.Method according to one of Claims 4 or 5, in which the value of the supply voltage (Vbat) applied to the load (L) corresponds to the value of the predetermined potential by which the level shifter arrangement ( 40 ) the potentials at the first and second input terminals ( 41 . 42 ) shifts.
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